Exercice 1 – Les ressources pétrolières mondiales


Environ 50% des réserves énergétiques mondiales de pétroles ont déjà été pompées. Les réserves restantes sont estimées à 164,4 milliards de tonnes.


  1. Sachant que la masse volumique moyenne du pétrole est de p = 827,5 kg/m3, calculer le volume Vp de pétrole en litre encore disponible. Rappel :p=m/V  avec m masse en kg, V volume en m3 et p masse volumique en kg/m3
  2. Sachant qu’un baril de pétrole correspond à 159 litres ( 1bl=159 l), calculer le nombre de barils de pétrole Np encore disponible
  3. Sachant que la consommation actuelle de pétrole est d’environ 80 Mbl/jour, calculer en combien de jour les réserves seront épuisées. En déduire dans combien d’années il n’y aura plus de pétrole au rythme actuel.


La seule source d’énergie extérieure à la terre et utilisable actuellement est le soleil. Le soleil rayonne par an une energie de 1.1015 kWh


  1. Combien faudrait-il de baril de pétrole pour avoir une énergie équivalente. Comparer aux réserves restantes.  Rappel, 1tep= 11630 kwh  et 1tep=7,33 bl



Exercice 2 – Rendement de centrales électriques 


Rappel :  1 tep = 11 630 kWh


  1. La combustion d’une tonne de fioul (1 tep) dans une centrale thermique classique fournit environ 4 500 kWh électrique. Quel est le rendement de conversion ?
  2. L’énergie thermique ( quantité de chaleur) extraite en 1 seconde d’un réacteur nucléaire en fonctionnement est de 2 760 000 kJ. Sachant que cette énergie permet de fournir 900 MJ électrique; Calculer le rendement de conversion.
  3. Le rendement d’une centrale géothermique est de 33%. Déterminer l’énergie en tep nécessaire pour produire 1 MWh



Exercice 3 - Cout d’un climatiseur


On se propose ici de calculer la consommation d’un climatiseur de 1575 W qui fonctionne la nuit à partir de 23h jusqu’à 6h toute l’année. Le prix du kwh en heures creuses de 10.52 centimes d’euro.


  1. Calculer la consommation annuelle de ce climatiseur  en en kWh et kJ
  2. Calculer le cout annuel  du fonctionnement de ce climatiseur



Exercice 4 - Energie voiture


Soit une voiture essence ayant un réservoir de 55l.

La masse volumique de l’essence est de p=750 kg/m3

Le pouvoir calorifique de cette essence est de 43 800 kJ/kg


  1. Déterminer la masse d’essence que contient le réservoir
  2. Calculer en kJ et kWh la quantité d’énergie que peut fournir le réservoir plein



Exercice 5 - Ecran d’ordinateur


Un écran d’ordinateur LCD-LED de 24 pouces a consommé 72,5 Wh en 2h30min de fonctionnement.


  1. Calculer la puissance P de cet écran.
  2. Le constructeur indique une puissance de 1,3 W en veille. Calculer l’énergie consommée par cet écran laissé en veille pendant 20 h 30 min chaque jour. En déduire la consommation annuelle de l’écran en veille.
  3. Le cout du KWH est de 0,0964 €. Calculer le cout annuel de la consommation en veille.
  4. Il y a, grosso modo, 40 millions d’écran en veille en France. Calculer la puissance totale nécessaire pour la veille de ces écrans. Calculer l’énergie annuelle totale consommée par ces écrans en mode veille.



Exercice 6 - rendement


On va partir du principe que la centrale nucléaire fournit de l’électricité qui va servir à chauffer une pièce. On cherche à calculer le rendement total.



  1. Calculer la puissance P3 nécessaire pour que le convecteur fournisse sa puissance  P4.
  2. Calculer le rendement η2 de la transformation et du transport de l’électricité. 
  3. Calculer la puissance P1 nécessaire pour que le convecteur fournisse sa puissance P2.
  4. Calculer le rendement global de la chaine énergétique par 2 méthodes différentes.



Exercice 7 - Machine à laver


Notre machine a une puissance de 750W. On l’utilise 3h30 par jour.


  1. Calculer l’énergie consommée quotidiennement par la machine en kWh
  2. Calculer l’énergie annuelle consommée par la machine (elle fonctionne 6 jours par semaine, toute l’année) en kWh
  3. Convertir cette énergie annuelle en Joule

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